導関数 $F'(x) = -9x^2 + 4x - 1$ と条件 $F(1) = 5$ を満たす関数 $F(x)$ を求める問題です。

解析学積分導関数不定積分微分積分
2025/4/7

1. 問題の内容

導関数 F(x)=9x2+4x1F'(x) = -9x^2 + 4x - 1 と条件 F(1)=5F(1) = 5 を満たす関数 F(x)F(x) を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、F(x)F'(x) を積分して F(x)F(x) を求めます。
F(x)=F(x)dx=(9x2+4x1)dxF(x) = \int F'(x) dx = \int (-9x^2 + 4x - 1) dx
各項を積分します。
9x2dx=9x2dx=9x33=3x3\int -9x^2 dx = -9 \int x^2 dx = -9 \cdot \frac{x^3}{3} = -3x^3
4xdx=4xdx=4x22=2x2\int 4x dx = 4 \int x dx = 4 \cdot \frac{x^2}{2} = 2x^2
1dx=x\int -1 dx = -x
したがって、
F(x)=3x3+2x2x+CF(x) = -3x^3 + 2x^2 - x + C
ここで、CC は積分定数です。次に、F(1)=5F(1) = 5 という条件を使って CC を求めます。
F(1)=3(1)3+2(1)21+C=3+21+C=2+CF(1) = -3(1)^3 + 2(1)^2 - 1 + C = -3 + 2 - 1 + C = -2 + C
F(1)=5F(1) = 5 なので、
2+C=5-2 + C = 5
C=5+2=7C = 5 + 2 = 7
したがって、F(x)F(x)
F(x)=3x3+2x2x+7F(x) = -3x^3 + 2x^2 - x + 7

3. 最終的な答え

F(x)=3x3+2x2x+7F(x) = -3x^3 + 2x^2 - x + 7

「解析学」の関連問題

関数 $y = \cos 2x + 2\cos x$ ($0 \le x \le 2\pi$) の最小値とそのときの $x$ の値を求める。

三角関数最大・最小微分積分cos変数変換
2025/7/25

問題は3つあります。 (1) 放物線 $y = x^2$ と直線 $y = 2x + a$ が2点 $(\alpha, \alpha^2), (\beta, \beta^2)$ で交わるとき、これらの...

積分面積放物線直線二次関数
2025/7/25

積分 $\int \frac{1}{\sqrt{2x+1}} dx$ を計算する問題です。途中の積分 $\int \frac{1}{\sqrt{x}} dx$ の計算と、最終的な積分結果を求める必要が...

積分置換積分不定積分ルート
2025/7/25

$\cos \theta + \sin \theta = \frac{4}{3}$ のとき、$0 < \theta < \frac{\pi}{4}$ である。$\sin 2\theta$ と $\si...

三角関数加法定理倍角の公式
2025/7/25

不定積分 $I = \int 2^{-3x} dx$ を計算する問題です。公式 $\int 2^x dx = \frac{2^x}{\log 2} + C$ を利用します。

積分不定積分指数関数置換積分
2025/7/25

関数 $y = -3\sin^2\theta + 3\cos\theta + 5$ ($\frac{\pi}{3} \le \theta \le \pi$) について考える。$t = \cos\th...

三角関数最大最小二次関数変数変換
2025/7/25

関数 $y = -3\sin^2\theta + 3\cos\theta + 5$ ($\frac{\pi}{3} \le \theta \le \pi$)について、以下の問いに答える。 * ...

三角関数二次関数最大値最小値関数のグラフ
2025/7/25

与えられた関数の最大値と最小値を求めます。 (1) $y = x + \sqrt{2 - x^2}$ (2) $y = x^3 + \frac{8}{x^3}$ (ただし $1 \le x \le 2...

最大値最小値微分増減定義域
2025/7/25

次の2つの定積分を計算する問題です。 (1) $\int_{0}^{3} |x^2 - x - 2| dx$ (2) $\int_{-1}^{2} |x(x-1)| dx$

定積分絶対値積分
2025/7/25

関数 $y = -3\sin^2\theta + 3\cos\theta + 5$ について、$\frac{\pi}{3} \leq \theta \leq \pi$ の範囲で考える。 $t = \c...

三角関数関数の最大最小二次関数
2025/7/25